更现实地看待DNA的作用：研究表明，当被分子拥挤时，它的行为会有所不同

通过创建更真实的DNA环境表示，西北大学的研究人员发现，链分离——一个“静止”的双螺旋在开始复制或修复之前所经历的基本过程——可能需要比之前认为的更多的机械力。

大多数研究DNA的生物化学实验室都将其分离在一种水基溶液中，这种溶液允许科学家在不与其他分子相互作用的情况下操纵DNA。它们还倾向于使用热量来分离DNA链，将DNA加热到150°F以上，这是细胞永远不会自然达到的温度。相比之下，在活细胞中，DNA生活在非常拥挤的环境中，特殊的蛋白质附着在DNA上，机械地解开双螺旋，然后将其撬开。西北大学教授John Marko说：“细胞内部充满了分子，大多数生物化学实验都是超不拥挤的。”。“你可以把额外的分子想象成台球。它们撞击DNA双螺旋，阻止其打开。”西北大学温伯格艺术与科学学院分子生物科学和物理学教授Marko与西北大学博士后研究员Parth Desai一起领导了这项研究。

在Marko的实验室里，在他们的实验中，他和Desai使用微观磁镊子分离DNA，然后小心地将DNA链连接到一端的表面，将微小的磁性粒子连接到另一端，然后进行高科技成像。这项技术已经存在了25年，Marko是最早对其进行理论化然后使用的研究人员之一。Marko和Desai写了一篇论文，该论文不仅确定了拥挤带来的压力，还对其进行了量化，该论文将发表在《生物物理杂志》上。

德赛在含有DNA的溶液中引入了三种分子来模拟蛋白质，并研究了甘油、乙二醇和聚乙二醇（每种分子的大小大约为一个DNA双螺旋，2或3纳米）之间的相互作用。

德赛说：“我们希望有各种各样的分子，其中一些会导致脱水，机械地破坏DNA的稳定，而另一些则会稳定DNA。”。“这与细胞中发现的东西并不完全相似，但你可以想象，细胞中的其他竞争蛋白质也会产生类似的效果。例如，如果它们竞争水，它们会使DNA脱水，如果它们不竞争水，就会使DNA拥挤并产生这种熵效应。”Marko说，虽然这是基础性的，但这样的研究“是许多许多医学进步的基础”，例如DNA的深度测序，科学家现在可以在一天内对整个人类基因组进行测序。他还认为，他们的发现可能广泛适用于基本生化过程的其他要素。Marko说：“如果这会影响DNA链的分离，那么所有蛋白质与DNA的相互作用也会受到影响。”。“例如，蛋白质粘附在DNA上的特定位点并控制特定过程的趋势也会因拥挤而改变。”

除了进行更多包含多种拥挤剂的实验外，该团队还希望更接近细胞的真实代表，并从那里研究拥挤对酶和DNA之间相互作用的影响。p